瞬时测频理论概述

19021110368 余昆

瞬时测频理论概述

瞬时测频是一种接收机体制，它是用来测量信号的频率的。本章内的瞬时测频可以理解为对信号载波频率的快速测量，到底多快就算瞬时？设想有一个被方波调制了的简谐信号，其频谱具有多根谱线，也就是说，它实际上是一组频率不同的信号的总和，我们用有限时间的信号片段测频时，理论上存在与时间的倒数有关的频率测量误差。当然，测频误差与信噪比也有关。但如果把测频时间缩小到零，则测频误差为无穷大，测频也就没意义了。因此工程意义上的瞬时测频是指在测频误差倒数量级的时间段上的测频。比如说测频精度为1MHZ，所占用的信号时间小于等于1us便可以称为瞬时测频。

实现瞬时测频的方法有很多种，根据机理，可以归纳为两大类。

第一类是把待测频率信息转换为幅度信息，或者先将频率信息转换为相位信息，然后转换为幅度信息，通过测量幅度信息来获得频率信息。一般满足“待测频率一幅度一实测频率’’或“待测频率一相位（差）一幅度一实测频率’’的测量过程。第二类是将待测信号进行采样变成数字信息，然后通过对数据的处理、运算获得频率信息。满足“待测频率一信号采样一数字测频”的关系。

第一类的关键是根据频率能产生不同幅度响应的模拟器件和由幅度信息生成频率信息的编码电路或数字处理电路。因其核心部分由模拟器件构成，所以第一类瞬时测频也可认为是模拟方法瞬时测频。第二类的关键是采样量化电路和测频算法。因其核心部分由数字器件构成，所以第二类瞬时测频也可认为是数字方法瞬时测频。第一大类按照器件原理的差异又可以分为几种，分别是多信道法，鉴频法，干涉仪比相法，驻波鉴相法等。由于鉴频法、驻波鉴相法的瞬时测频目前在工程应用上很少，因此在本论文中不作论述。第二类是数字式瞬时测频，是今后发展的重点，数字式瞬时测频具有模拟瞬时测频所难以具备的特点。